Question

1．小紅同學(xué)想測(cè)量某種液體的密度．她手邊有：待測(cè)液體，一個(gè)符合要求的已調(diào)零的彈簧測(cè)力計(jì)、一個(gè)小石塊、幾根細(xì)線、兩個(gè)合適的燒杯和足量的水．小紅同學(xué)根據(jù)這些器材設(shè)計(jì)出了下面的實(shí)驗(yàn)步驟，但不完整．
（1）請(qǐng)你將小紅的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整．
①將適量的水、待測(cè)液體分別倒入兩個(gè)燒杯中，用細(xì)線系住小石塊；
②用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小石塊受到的重力G將G記錄在表格中；
③用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小石塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的拉力F₁，將F₁記錄在表格中；
④用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小石塊浸沒(méi)在待測(cè)液體中受到的拉力F₂，將將F₂記錄在表格中；
（2）則待測(cè)液體的密度的表達(dá)式為ρ=$\frac{G-{F}_{2}}{G-{F}_{1}}$•ρ_水（用測(cè)量量和ρ_水表示）．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)步驟的補(bǔ)充應(yīng)該圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵延械牟襟E分析．由第三步用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量小石塊浸沒(méi)在水中受到的拉力知，本實(shí)驗(yàn)利用稱重法測(cè)量浮力，利用阿基米德原理變形V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$得出體積，最后利用公式ρ_液=$\frac{{F}_{浮}}{Vg}$得出液體密度．
（2）根據(jù)測(cè)量的物理量和已知的物理量推導(dǎo)液體密度表達(dá)式時(shí)，要明確公式ρ_液=$\frac{{F}_{浮}}{Vg}$中浮力F_浮和體積V哪一個(gè)能夠測(cè)量得到，哪一個(gè)需要計(jì)算得出．

解答 解：
（1）彈簧測(cè)力計(jì)能夠測(cè)量物重，第二步中用細(xì)線系住小石塊，所以接下來(lái)應(yīng)該是：用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量小石塊的重力，記為G；
第三步是用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小石塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的拉力，記為F₁，所以第四步應(yīng)該是：用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小石塊浸沒(méi)在待測(cè)液體中受到的拉力，記為F₂；
（2）
用細(xì)線系住小石塊，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小石塊受到的重力G；
用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小石塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的拉力F₁，
小石塊在水中受到的浮力為F_浮=G-F₁；
小石塊的體積為V=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{G-{F}_{1}}{{ρ}_{水}g}$用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小石塊浸沒(méi)在待測(cè)液體中受到的拉力F₂；
小石塊在液體中受到的浮力為F_浮液=G-F₂
液體的密度為ρ_液=$\frac{{F}_{浮液}}{Vg}$=$\frac{G-{F}_{2}}{\frac{G-{F}_{1}}{{ρ}_{水}g}•g}$=$\frac{G-{F}_{2}}{G-{F}_{1}}$•ρ_水．
故答案為：（1）②用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小石塊受到的重力G；G記錄在表格中；
③用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小石塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的拉力F₁；
④用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小石塊浸沒(méi)在待測(cè)液體中受到的拉力；將F₂記錄在表格中；
（2）$\frac{G-{F}_{2}}{G-{F}_{1}}$•ρ_水．

點(diǎn)評(píng) 用此法測(cè)量液體密度的關(guān)鍵是前后兩次小石塊都要浸沒(méi)在液體中，且不能接觸容器底．